管道焊接技术范文1
关键词： 管道焊接 ；TIG；承压管道；
中图分类号：P755.1文献标识码： A
一、管道焊接技术发展概况及现状
电力系统各发电企业在安装及检修锅炉时，对于这类小直径的薄壁管，从建国前到20世纪70年代，普遍采用氧乙炔气焊，部分采用焊条电弧焊。锅炉制造厂对于这类焊口，除部分采用接触焊外，也大量采用氧乙炔气焊及焊条电弧焊。采用氧乙炔气焊焊接锅炉受热面管子，热量不集中，接头热影响区大，过热严重，塑性及韧性差。若焊工操作不当，火焰撤离熔池的速度过快，还容易产生缩孔。因此，锅炉运行时，往往在受热面管子气焊焊口的接头处出现渗漏。
二、TIG焊接技术的优点
① TIG焊的金属材料在品种和数量上实际上是不受限制的，它们在形状和形式、面积和其它尺寸、结合强度和使用性能上有许多特点，这一切决定了TIG焊接技术在金属材料的焊接中有许多卓越成效的应用。
②Ar是最稳定的惰性气体之一，保护效果好。气保护代替了渣保护，焊缝干净无渣。惰性气体氩在熔池和电弧周围形成一个封闭气流，有效的防止外界有害气体的侵入,从而获得高质量的焊接接头。
③TIG焊电弧受氩气流的压缩和冷却作用,电弧集中，可保证焊缝根部焊透，接头热影响区小,焊件变形及裂纹倾向小。特别适用于焊接空淬倾向大的钢材。
④Ar不溶于金属，不与金属发生反应，故一般不会出现合金元素烧损。TIG焊缝特别纯净，所焊管子接头管内无焊渣。焊缝质量比氧乙炔气焊及焊条电弧焊都好。
⑤ 明弧焊接，熔池清晰可见，操作容易掌握，易实现自动化。
⑥氩气流对焊接区域又冲刷作用，使焊接接头冷却速度加快，可以改善接头的组织和性能，并能减少焊件焊后残余变形。
⑦Ar是单原子气体，热容量小，导热效率低，热量消耗少，对电弧稳定燃烧十分有利，即使在小电流和长弧的条件下，电弧仍很稳定，操作方便，焊缝质量容易控制，适用于小径管子难焊位置的全位置焊接。
由于TIG焊焊接质量好，操作容易，近几年来，已成为各发电企业在安装及检修锅炉时焊接受热面管子的常用方法。在现场检修条件下，受焊接位置及操作空间限制，普遍采用的工艺方法是TIG焊打底焊条电弧焊盖面或采用TIG全氩弧焊。
三、承压管道的焊接
电力系统各单位焊接承压管道，过去主要采用焊条电弧焊打底并盖面的对接方法，容易产生根部未焊透、夹渣等缺陷，对机组安全运行威胁很大。电力系统曾多次发生焊口折断、爆破事故，分析事故原因，多与焊缝根部严重未焊透有关。近几年来国外的电站机组在施工焊接中，对焊口一律要求全部焊透。在我国，已在电力系统推广应用于焊接高压机组的主汽、主给水、再热段、冷段、联箱管座及汽机系统管道。
3.1、管道焊口的TIG焊接技术
①焊接设备及器具：焊接电源、焊枪、供气系统、冷却系统及焊接控制系统等部分。
②电源：TIG焊接电源有交流和直流两种。交流电源用于焊接铝及其合金、镁及其合金。焊接碳钢、合金钢、钛及其合金、铜及其合金均采用直流电源。
③焊枪：TIG焊焊枪由喷嘴、钨极夹、导线、气管、水管、控制钮等组成，它起着夹持电极、传导电流、输送氩气及控制整机工作系统的作用，焊枪有自冷式和水冷式两种。
3.2、焊接材料:钨极氩弧焊所用材料包括钨极、氩气及填充材料
①钨极:常用钨极有铈钨极和钍钨极。
②Ar:Ar中或多或少地含有02，N ，CO：及水分等杂质,对Ar保护的效果有一定的影响。所焊金属材料化学性质愈活泼，影响愈大。焊接不同的金属，对Ar纯度的要求是不同的。
③ 填充材料:钨极氩弧焊用的填充材料有焊丝和可熔环两种。
a、氩弧焊焊丝: 管道焊口打底焊推荐采用2.5 mm焊丝。对于管壁特别薄的
小直径管子也有用2.0 mm焊丝的。
b、可熔环有蘑菇状及矩形两种。管道焊口打底焊时，装配于对口间隙中，
经钨极电弧加热熔化与两侧坡口焊合在一起形成打底焊缝。
3.3、焊接工艺
要获得优质的打底焊缝，除应经常保持焊接设备处于正常状态及选用合适的焊接材料外，还需要采取合理的工艺，并由技术水平较高的合格焊工进行操作。
① 挡风及清洁要求
氩弧焊接场所必须要有可靠的挡风措施，并防止管内穿堂风,以免影响保护效果。填充材料及管口内外侧10-15mm范围内的油、污、铁锈等杂物应清除干净，直至露出金属光泽。必要时，可用丙酮清洗.
② 焊口内壁充氩保护
对低碳钢及低合金热强钢管道焊口进行氩弧焊打底时，管内可以不充氩保护；而对于高合金热强钢及奥氏体不锈钢管道焊口，则必须充氩保护。充氩有两种方式：一种是整条管道充满氩，适用于直径很小的管子，如不锈钢取样管。直径较大的管道通常采用可溶纸或安装活塞于焊口两侧管子内，形成一个小气室仅在气室内充氩。为防止氩从对口间隙中大量泄漏，焊前需在间隙中嵌入一圈石棉绳或粘上一圈胶带，焊接过程中随时将有碍施焊的部分扯去。打底焊结束时，迅速拔出氩气管并补好洞眼。作为气室壁的可溶纸在焊口热处理时被烧成灰烬，水压试验后随水排除。内壁充亚气流量随气室大小及漏气程度而变化，以达到既保护良好，又不致因流量太大而引起焊缝内凹为宜。
③ 坡口形式及尺寸
坡口形式尺寸及管端装配间隙对焊缝的质量及根部裂纹倾影响很大。常用坡口形式有v形、U形、双v形等， 管端装配留有一定间隙。
④ 钨极端部形状
钨极端部形状对电弧稳定和焊缝成形都有很大影响，较为理想的形状是钨极末端磨成钝角或带有平顶的锥形。这样可以使电弧燃烧稳定，弧柱扩散减少，对焊件的加热集中。钨极端部不应磨得太尖，以免碰断造成焊缝夹钨缺陷。
⑤ 焊口装配点焊
管子焊口一般采取夹具装配，并在根部点焊固定。对水平焊口，直径≤60mm的管子可只在平焊位置点焊1处，长度约l0—20mm；直径>159 mm 的管子，一般在平焊及立焊位置点焊3处，焊点长约30～50mm。垂直焊口的定位焊点数与水平焊相同，点焊位置根据具体情况确定。所用焊丝、焊接工艺以及对焊工技术水平的要求均与正式焊接时相同。
⑥焊前预热
氩弧焊焊缝比较纯净，并且低氢，一般可以不预热，但是在冬季施工或厚壁管件焊接时若不预热，可能在打底焊缝上产生裂纹。可视直径或壁厚不同选定预热参数。
⑦始焊及停焊
始焊时需提前送氩，停焊时则需滞后断氩，以保护焊缝免受周围空气侵害。引弧要在坡口内进行。采取接触法引弧时，操作要稳、轻、快，防止钨极端部烧损碰断而产生夹钨现象。停焊收弧时要多加些焊丝，填满弧坑。将电弧引至坡口边缘再熄弧：收弧和接头处质量往往较差，焊接过程应尽量避免停弧、减少接头数量。
⑧ 填丝操作方法
内填丝操作法，就是焊丝从对口间隙伸入管内，电弧在管外坡口上燃烧，焊丝在管内熔化，整个焊接过程分段进行。该操作方法有两个优点：一是打底缝背面均匀地略为凸起，仰焊部分不会出现内凹；二是特别适用于锅炉密排管困难位置焊接。但操作时，要求对口间隙大，采用2.5 mm 焊丝时，间隙达3 mm 以上，填丝量较大，焊接速度相应地慢些。
外填丝法焊接时，焊口装配间隙较小，操作要求稳且快对于小直径厚壁管,间隙等于或稍小于焊丝直径，操作时焊枪基本上不做横向摆动。对于大直径厚壁管，间隙稍大于焊丝直径，操作时焊枪摆动。在操作熟练的情况下，打底焊缝背面成形也很均匀，并且仰焊部位不内凹。这种操作法的优点是填丝量较少，焊接速度快。但对于焊接位置特别困难的锅炉密排管焊口，有时外填丝操作相当困难，则宜采用内、外填丝相结合的方法进行焊接。焊接锅炉排管时，管间部位质量最难保证，一般由两名焊工对称施焊。
3.4、其他注意事项
① 焊接过程中一切主要受力的对口器具不许拆除，以免外力使打底焊缝开裂。
②打底焊即将结束时，应仔细观察焊缝背面成形情况，发现问题及时处理。整圈打底焊结束后，应进行外观检查，必要时进行磁粉探伤或着色检查。检查合格后及时进行焊条电弧焊盖面，防止产生裂纹。
③ 氩弧焊打底焊缝比较薄，因此，后续的第l层焊条电弧焊应采用小直径电焊条。
四、结语
应用TIG焊接工艺，可以解决焊缝底部未焊透问题,提高焊缝无损检验一次合格率，有效地保证焊接质量，应用效果理想。在电站安装及检修中值得应用、推广。
参考文献
管道焊接技术范文2
关键词 长输管道；焊接；油气
中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）17-0125-01
1 国内外长输管道焊接技术现状
石油工业发展到现阶段，已逐步摆脱了依靠铁路、公路和民用航空的运输方式。具有连续输送能力且廉价的管道输送方式已日益成熟，这与我国近几十年来的管道建设是密不可分的。近年来我国的管道建设进入了快车道，如大型的西气东输管道、中俄管道、陕京管道，还有西部成品油管道等都相继的建成并投入使用。管道的建设与焊接技术的发展也密切相关，焊接技术和设备的好坏直接影响着管道的使用寿命。我国自改革开放以来，就在逐步的引入国外的先进技术来加快我国油气管道的建设。国际上目前较大直径的管道施工都以自动焊接为主，美国CRE-EVANS公司研制的长输管道自动焊接设备和工艺，是现代焊接技术发展的一个里程碑。
其实，国际上焊接技术的发展也是在不断的演变的，从前苏联为乌依连戈到西欧管道建设研制出了闪光焊法到在中东和俄罗斯应用较为普遍埋弧焊双联管技术，再到欧洲的固定管全周向埋弧焊以及日本的气保护强制成型技术，焊接技术一直在不断的向前发展。但技术不管怎么进步，都离不开一个根本的问题，即根焊问题。目前根焊的方法主要有内焊根焊和带铜垫对口器的外根焊成型两种方法。这两者有其优点也有不足之处，内焊根焊对设备的要求很高，往往设备比较复杂，且其在工作的时候容易出现故障，需要随时有技术人员在场待命才能保证其正常运行，配件也较贵，使用成本很高。带铜垫对口器的外根焊成型技术比较成熟，由于其相比较于内焊根焊技术，价格相对低廉，现在应用的也很广泛，但是，由于其有渗铜问题，在成型时内部如果有尖锐金属也会对焊接质量造成影响，因此也不是十分完美的根焊焊接工艺。
在长输管道的建设方面，我国以前主要以传统的手工焊为主，由于其焊接质量得不到保证，且焊接速度慢，现在已逐步被摈弃，取而代之的是从国外引进的先进的焊接技术。我国在20世纪80年代就从欧美引进了手工下向焊的焊接工艺，并在我国的长输管道建设上推广，取得了较好的效果，生产力有大幅度的提高。之后，又于90年代引进了自保护半自动焊（药芯焊丝半自动下向焊）设备和工艺，该工艺的优势很明显，可以连续送丝，而且不用气体保护，5级风下根本不用防护，有很好的抗风性能，最重要的是其便于操作，焊工能较快的掌握，但该方法不能根焊。后来我国又引进了较为先进的“双联管焊接方法”，并应用在轮南至库尔勒输油管道上，进21世纪后，在西气东输工程中，我国管道建设公司又引进了noreast公司的自动焊机aw97-1，该技术采用大机组流水作业，焊接质量稳定且易于操作，焊缝成形美观。
2 长输管道建设中影响焊接质量的因素
通过上述内容的介绍我们已经了解了我国焊接技术发展的几个阶段，从单纯的手工焊到半自动焊再到全自动焊，技术上一直在不断的更新，与国际接轨。但影响管道质量的不仅仅是技术因素，还有其他各方面的因素，下面本文就对其他较主要的因素做简单的归纳。
2.1 施工时的流动性
长输管道的建设随着施工进度施工点会不断的发生变化，因此施工的流动性对焊接质量也有很大的影响，由于在长输管道的建设时不是流水线似的生产，在施工的质量管理方面，难度要大的多，对现场作业的管理好坏也决定着管道质量的高低。
2.2 地形地貌对焊接技术的选择
长输管道在建设的过程中，要穿越较大的区域，因此在建设的时候对地形地貌不能做一成不变的要求。只能随地形地貌的变换来选择合适的焊接方法。比如在穿越山区时自动焊技术就不能发挥其优势，这时选择手工下向焊技术或半自动焊向下焊技术也许会获得更高的生产效率，管道的焊接质量也可以得到保证；如果在地势平坦的地区，则需要使用全自动焊技术，这样可以大大的提高工作效率和工程进度。不同地形地貌对焊接技术的要求不同，所以要用不同的焊接技术配合施工来保证工程的质量和进度。
2.3 自然环境、人文、社会环境对焊接质量的影响
自然界中的温度、适度、以及日照、风雨都能影响焊接的质量，因此，在施工的过程中，对这些影响因素也要全面考虑。除了上述因素外，施工点的人文、社会环境也是影响工程质量的一部分，长输管道在建设过程中经常由于当地居民的影响而中断施工，造成现场留头较多，连头的数量自然就增加，不仅影响了管道的质量，还会额外的抬高施工的成本。
3 存在问题的解决对策及对未来焊接技术应用的展望
通过上述分析，我们可以看出目前我国长输管道建设的质量除了技术因素的影响外，还有很多其他的综合因素。但这些因素我们都可以通过其他的方式来减少其对管道建设质量的影响。例如，对于自然环境因素我们可以通过有效的管理来决定施工进度的快慢，选择最适合的条件下进行作业；对于人文和社会因素，我们可以通过加强与当地居民的沟通来解决；对于现场作业点的流动我们无法选择，但我们可以选择最有利的作业点，对地貌地形的选择也是如是。
长输管道建设质量的好坏与焊接技术的发展是最为密切相关的，现阶段，由于管道材料所使用的钢管朝着高强度发展，这对施工企业提出了更高的要求，需要更多的新的焊接技术的支持，这样才能提高企业的竞争力，同时也才能建设出更高质量的管道。我们期待着有更多更好的焊接技术问世来服务于我国的长输管道建设事业，同时，也希望建设企业合理的选择焊接工艺和方法，保质保量，提高生产效率，在尽量不增加成本的情况下高效、快捷的建设我国的长输管道，为我国的经济发展作出贡献。
4 结束语
长输管道的建设关系着石油工业的发展，建设高质量的长输管道，不仅可以帮助企业节约成本，增强企业的竞争力，还可以减少其他运输行业的压力，为国家的节能减排作出贡献。而管道的焊接质量又与管道的安全性和适用寿命紧密相连，因此本文就从焊接技术的发展历程出发，来介绍长输管道中的建设发展趋势，期望更多更好的技术能被应用于长输管道建设中，为民造福，为国争利。
参考文献
[1]王晓香.长输管道下向焊焊接缺陷及防止措施[J].中国新技术新产品，2009（16）.
管道焊接技术范文3
关键词:油气管道；焊接技术；特点；焊接方法
我国的油气资源大部分分布在东北和西北地区，而消费市场绝大部分在东南沿海和中南部的大中城市等人口密集地区，这种产销市场的严重分离使油气产品的输送成为油气资源开发和利用的最大障碍。管输是突破这一障碍的最佳手段，与铁路运输相比，管道运输是运量大、安全性更高、更经济的油气产品输送方式，其建设投资为铁路的一半，运输成本更只有三分之一。
1 焊接材料及焊接设备
管道焊接施工中采用的焊接材料有纤维素型焊条、低氢型焊条、自保护药芯焊丝和CO2气保护实芯焊丝。纤维素型下向焊条的药皮中含有30%-50%的有机物，具有极强的造气功能，在保护电弧和熔池的同时增加了电弧吹力，适合于全位置单面焊双面成型。低氢型下向焊条的药皮中含有铁粉，可增加熔敷效率，提高焊接接头力学性能，适用于山区、水网等地形复杂或焊接自动化程度要求不高的场合。自保护药芯焊丝由药芯高温分解释放出的大量气体对电弧及熔池进行保护，同时通过熔渣对熔池及凝固焊缝金属进行保护，是管道施工的一种重要的焊接材料。CO2气保护实芯焊丝主要用于STT半自动焊和全位置自动焊。
过去管道焊接施工中采用的纤维素型焊条和低氢型焊条主要依靠进口，如美国LINCOLN焊材，奥地利BOHLER焊材，瑞典ESAB焊材，日本KOBE焊材，法国SAF焊材，以及美国HOBART焊材等，目前四川大西洋、天津金桥等公司也相继开发了管道下向焊用纤维素型焊条焊条。管道施工中采用的自保护药芯焊丝主要为美国LINCOLN和HOBART的产品。适合的CO2气保护实心焊丝主要来源于台湾锦泰，四川大西洋，法国SAF，日本神钢、助友等焊材生产厂家。
使用一般的直流焊机进行纤维素型焊条焊接，在小电流时易出现断弧、粘条、电弧不稳等问题。低氢型焊条对弧焊设备的要求较低，一般的直流弧焊设备即可满足要求。管道施工中手工电弧焊可供选择的焊机有美国LINCOLN公司的DC-400，美国MILLER公司的XMT-304，北京时代集团公司的ZX7-400B，济南奥太公司的ZX7-400ST等。
2 焊接工艺
2.1 现场焊接的特点。现场焊接时，采用对口器进行管口组对。为了提高效率，一般是在对好的管口下放置基础梁木或土堆，在对前一个对接口进行焊接的同时，开始下一个对接准备工作。这将产生较大的附加应力。同时由于钢管热胀冷缩的影响，在碰死口时最容易因附加应力而出问题。 现场焊接位置为管水平固定或倾斜固定对接，包括平焊、立焊、仰焊、横焊等焊接位置。所以对焊工的操作技术提出了更高、更严的要求。 当今管道工业要求管道有较高的输送压力和较大的管线直径并保证其安全运行。为适应管线钢的高强化、高韧化、管径的大型化和管壁的厚壁化出现了多种焊接方法、焊接材料和焊接工艺。
2.2 管道施工焊接方法。国外管道焊接施工经历了手工焊和自动焊的发展历程。手工焊主要为纤维素焊条下向焊和低氢焊条下向焊。在管道自动焊方面，有前苏联研制的管道闪光对焊机，其在前苏联时期累计焊接大口径管道数万公里。它的显著特点就是效率高，对环境的适应能力很强。美国CRC公司研制的CRC多头气体保护管道自动焊接系统，由管端坡口机、内对口器与内焊机组合系统、外焊机三大部分组成。到目前为止，已在世界范围内累计焊接管道长度超过34000km。法国、前苏联等其他国家也都研究应用了类似的管道内外自动焊技术，此种技术方向已成为当今世界大口径管道自动焊技术主流。
我国钢质管道环缝焊接技术经历了几次大的变革，七十年代采用传统焊接方法，低氢型焊条手工电弧焊上向焊技术，八十年代推广手工电弧焊下向焊技术，为纤维素焊条和低氢型焊条下向焊，九十年代应用自保护药芯焊丝半自动焊技术，到今天开始全面推广全位置自动焊技术。
手工电弧焊包括纤维素焊条和低氢焊条的应用。手工电弧焊上向焊技术是我国以往管道施工中的主要焊接方法，其特点为管口组对间隙较大，焊接过程中采用息弧操作法完成，每层焊层厚度较大，焊接效率低。手工电弧焊下向焊是八十年代从国外引进的焊接技术，其特点为管口组对间隙小，焊接过程中采用大电流、多层、快速焊的操作方法来完成，适合于流水作业，焊接效率较高。由于每层焊层厚度较薄，通过后面焊层对前面焊层的热处理作用可提高环焊接头的韧性。手工电弧焊方法灵活简便、适应性强，其下向焊和上向焊两种方法的有机结合及纤维素焊条良好的根焊适应性在很多场合下仍是自动焊方法所不能代替的。
自保护药芯焊丝半自动焊技术是20世纪90年代开始应用到管道施工中的，主要用来填充和盖面。其特点为熔敷效率高，全位置成形好，环境适应能力强，焊工易于掌握，是目前管道施工的一种重要焊接工艺方法。
随着管道建设用钢管强度等级的提高，管径和壁厚的增大，在管道施工中逐渐开始应用自动焊技术。管道自动焊技术由于焊接效率高，劳动强度小，焊接过程受人为因素影响小等优势，在大口径、厚壁管道建设的应用中具有很大潜力。但我国的管道自动焊接技术正处于起步阶段，根部自动焊问题尚未解决，管端坡口整形机等配套设施尚未成熟，这些都限制了自动焊技术的大规模应用。
目前自动焊根焊主要采用STT半自动焊。STT半自动焊属于CO2气体保护焊，它是通过精确的基值和峰值电流和电压控制，使熔滴过渡更利于成型，焊接过程稳定，解决了飞溅问题和大口径管道根部焊环节单面焊双面成型的难题。
2.3 西气东输管道工程中应用的焊接方法。由于西气东输线路工程用钢管的强度等级较高，管径和壁厚较大，所以线路施工以自动焊和半自动焊为主，手工焊为辅。所涉及的主要焊接方法有熔化极气体保护电弧焊（GTAW）,自保护药芯焊丝电弧焊（FCAW）和手工电弧焊（SMAW）。
自动焊方法包括：①内焊机根部焊+自动外焊机填充、盖面；②STT气保护半自动焊部根焊+自动外焊机填充、盖面；③纤维素焊条手工电弧焊根部焊+外焊机自动焊填充、盖面。这几种焊接方法的区别在于根部焊方法的不同。
针对管道局自动外焊机PAW-2000、英国自动外焊机NOREAST，集团公司工程技术研究院自动外焊机APW-Ⅱ分别进行了焊接工艺性能试验。试验结果表明，对于大口径、厚壁钢管，采用自动焊的方法焊接具有十分明显的优势，劳动强度大大降低，焊接效率显著提高。试验还表明，自动外焊技术对坡口形状及管口组对要求严格，现场施工必须具备内对口器、管端坡口整形机等配套机具。另外，采用手工焊或半自动焊方法进行根部焊时，由于管口组对间隙不同造成坡口形状、尺寸不一致，自动外焊机填充、盖面时就极易形成坡口边缘未熔合，从而制约了自动外焊机优势的发挥。
3 结束语
随着管线钢性能的不断提高，管道建设越来越趋于向长距离，高工作压力，大口径、厚壁化方向发展，这就需要研发高质量的焊接材料和高效率的焊接方法与之匹配，保证环焊接头的强韧性。未来的管道建设，为获得施工的高效率和高质量，将优先考虑熔化极气体保护焊。而自保护药芯焊丝半自动焊与手工电弧焊相结合，由于操作灵活，环境适应性强，一次性投资小，对于大直径、大壁厚钢管是一种好的焊接工艺。
参考文献
管道焊接技术范文4
关键词：20控Cr钢；核电专用；焊接技术
中图分类号： P755.1 文献标识码： A
前言
环境友好与资源再生利用是当今世界能源发展的主要方向，核电作为清洁、环保型能源，在世界上已经得到广泛应用，是中国电力发展之大趋势，积极发展核电已成为我国能源战略。
发展核电的重要意义，（一）有利于保障国家能源安全；（二）有利于调整能源结构，改善大气环境；（三）有利于提高装备制造业水平，促进科技进步。
为适应我国核电发展、清洁能源发展的需要，同时为国家建设核电机组用钢20控Cr钢焊接技术培训及安装施工焊接提供技术支持，本文选用核电中低压管道用钢20控Cr钢（Φ114×7、Φ406×13）进行了工艺性能试验，积累了丰富的经验和大量的数据资料。
20控Cr钢的特点
20控Cr钢的特点
20控Cr钢，属于碳素钢（AⅠ类），是在20钢的基础上研发出来的。从化学成分可看出,与20号钢比较，20控Cr材料除Cr的质量分数确保为0.2%～0.3%外,其他元素含量与20号钢相当,其物理能和力学性能与20号钢也相当。但是，根据FAC（管道流体的腐蚀）研究，20控Cr除了具备20号钢性能外，抗FAC腐蚀能力也大大增强，适用于有FAC环境的管道。化学成分及力学性能见表1、表2、表3.
表1 化学成分
注：1、20控Cr钢，Cr的成品分析允许控制范围在0.18～0.33%。
2、在各项性能指标满足技术要求的前提下，成品分析偏差按GB222规定执行。
表2力学性能
管道焊口分布的情况
广西防城港核电站一期工程1、2号机组工程建造2台1000MW级压水堆核能发电机组，我司承担1、2号机组常规岛建筑、安装工程，在蒸汽转换器系统（STR）、低压给水加热器系统（ABP）、蒸汽发生器排污系统（APG）、电动主给水泵系统（APA）、给水除氧器系统（ADG）、闭路冷却水系统（SRI）等系统中低压管道大量应用20控Cr钢。管径89 ~762mm，壁厚5 ~22.2mm。
焊接材料的选择
管道具有抗流体腐蚀能力，对接焊缝有一定的透度而增加了流体腐蚀，为使焊接接头也具有抗流体腐蚀能力，要求所使用的焊材必须具有与母材相当的化学成分（要求焊材Cr含量控制在1% ~3%），不低于母材的力学性能。本次工艺性能试样选用伯合乐集团生产的焊材，如表4。
表4焊材化学成分
焊接工艺
焊接方法及坡口形式
焊接方法
采用钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面的工艺。
坡口形式
坡口形式采用V形坡口，对口尺寸如图1所示。
图1坡口对口简图
焊接工艺参数
采用氩弧焊打底、电弧焊填充盖面的焊接工艺。打底时，选用ER70-S型焊丝，电流极性为直流正接，大小为100 ~145A，可根据管道直接大小选用合适电流；填充盖面时，选用E7018-G型焊条，采用直流反接，Φ2.5焊条，电流大小为60~90，Φ3.2焊条，电流大小为90~130，Φ4.0焊条，电流大小为130~170。
焊接工艺参数见表5。
焊前准备
检查坡口形式、加工尺寸以及焊缝两侧15~20mm范围是否打磨清理露出金属光泽、清除油、漆、锈、垢、水等杂质。
检查焊机、氩气表等焊接设备是否合格、处于有效标定状态。
确保焊条使用前按照厂家给定的烘焙参数进行烘焙；焊条按照规范烘焙后，应该始终处于100℃左右的保温状态下储存。
组对点固
由于20控Cr多为中低压管道材质，管壁相对较薄，可以在控制好组对间隙之后直接采用氩弧焊在焊缝底部进行点固组对，定位焊缝的长度一般为15~50mm。
公称直径DN＜80mm时，焊点数量2点；当80mm≤DN≤400mm时，焊点数量3~4点；当DN＞400mm时，每300mm~500mm长度点焊1点。定位焊缝均匀布置。
控制错边量≤0.1δ，且≤1.0mm，尽量做到内壁齐平。（δ为管子壁厚）
焊接第一道焊缝前，应将根部定位焊缝两端修磨成坡度，以利于熔合。
焊接操作要求
允许焊接的最低环境温度为-20℃，GTAW焊接时风速≤2m/s，SMAW焊接时风速≤8m/s，如施焊环境超出以上范围，应采取措施使焊接区域满足施焊条件。
氩弧焊打底时，必须保证根部焊透。根层打底焊时，电弧将坡口两侧钝边熔化后加丝焊接，在坡口两边多停顿一下，要注意观察坡口两侧的熔合情况，必须使熔敷金属与母材充分熔合。
若焊接电流小，根部间隙窄，焊接速度过快，焊枪角度不正常，均可能产生未焊透缺陷。根部间隙不能小于3mm，合适的焊接电流和正确的焊枪角度可有效减少未焊透的产生。
装配间隙小，焊接过程中焊枪摆动幅度大，致使热量不能集中于根部，产生了背面焊缝低于试件表面的内凹现象。电弧热量尽量集中于根部，仰焊部位多填焊丝可避免内凹。
夹渣、夹钨属尖角缺陷，产生的应力集中甚于气孔等圆型缺陷，应从气体保护、层间清理、焊接电流、施焊角度等方面综合控制，杜绝夹渣、夹钨的产生。
氩弧焊打底层厚度以3.0 ~3.2mm为宜，打底焊接时要注意送丝的速度要均匀，不能靠送焊丝的力量来突出根部，铁水过渡最好采用自由过渡，在底部焊缝两侧多停顿一下，以免造成未熔等缺陷。
焊条电弧焊填充及盖面应在氩弧焊打底结束后及时进行，以免产生裂纹等缺陷。厚壁大径管宜采用两人对称施焊，并注意不得同时在一处收弧，注意层间接头错开至少15mm。填充层焊缝不宜过高或过低，最后一道填充应以略低于母材1~2mm为宜，填充时坡口边缘线不宜熔化，以免影响盖面层宽窄差。
厚壁大径管宜采用两人对称施焊，并注意不得同时在一处收弧，注意层间接头错开至少15mm。
无损检验及理化试验
无损检验
20控Cr钢这两种规格管道（Φ114×7、Φ406×13）经PT、RT检验，达到PT检验Ⅰ级合格（执行标准：JB/T 4730.5-2005）、RT检验Ⅰ级合格（执行标准：DL/T 821-2002）。
力学性能
冲击试验
冲击试验执行标准为GB/T2650-2008、GB/T229-2007，在常温下，焊缝和热影响区均能获得较好的冲击韧性（平均值：87J、126J）。
拉伸试验
拉伸试验执行标准为GB/T2651-2008，常温下，焊缝能够达到较高的抗拉强度（平均值：526MPa、493MPa），满足相关技术条件要求。
弯曲试验
弯曲试验执行标准为GB/T2653-2008，在弯曲至180°的情况，焊缝和热影响区均无明显裂纹。
金相检验
宏观金相
10倍放大观察下，无未熔合、裂纹等缺陷。
微观金相
Φ114×7规格管道，在×400倍显微镜下观察期微观组织结构，焊缝区和热影响
区组织均为F+P。
图2.焊缝区组织图3.热影响区组织
Φ406×13规格管道，在×400倍显微镜下观察期微观组织结构，焊缝区和热影响
区组织均为F+P。
图4.焊缝区组织 图5.热影响区组织
结束语
管道焊接技术范文5
关键词：输油管道；漏油；带压焊接；探讨
随着我国市场经济快速发展，对能源需求量不断增加，特别是油田工业在现代社会中有了长足进步和快速发展。输油管道在能源传送中起到重要的作用，需要不断进行维护与管理，才能保证传输安全，避免出现巨大损失。那么日常运行过程中，由内部介质复制作用导致泄漏事故时有发生，管道常常被腐蚀，使油类传送安全受到影响。同时，一些不法行为出现，形成的人为破坏，特别是打孔盗油现象，得不到良好根治，一些输油管道损害程度加大，严重影响了传送安全，使国家遭受巨大损失，为了保证油类传输安全，就要全面做好管道日常管理，通过有效的检查及时发现问题，做好补救，对泄漏部位实行有力的修补，才能维护传输安全。在对管道进行修复技术中，传统技术一般是采用停工进行修补的方法，这种方法严重的影响了传送效率，使输油管线正常运行得不到良好保障，最主要的处理不当，还会严重影响到周边环境生态，使周边生态环境受到污染。近年来，随着技术进步创新，一些新的方法得到普及应用，在线带压焊接技术能够有效保证对泄漏部位进行堵漏，这种方式，不但堵漏效果良好，而且还能大大降低企业的经济损失，减少对周边环境的污染程度，因为使用方便，才得到了快速的推广与应用，受到油气企业关注，在线带压焊接技术在油类传输过程中，起着越来越重要的作用。
1 管道漏油概述
能源传送关系到国家利益和社会稳定，只有全面保证传输安全，才能从根本上实现利益最大化。输油管道是重要的设施，由于各种因素影响，其所经线路非常的复杂，地形地貌很难把握，一些管线经常会经过农村或河沟等，并且在外，这类管线非常多，那么受自然环境影响和人为破坏就会导致管线不能工作，为了自身利益，一些不法分子对输油管道打孔盗油，使输油管道的运输安全和性能出现变化，严重影响了传输功能发挥。只有通过良好科学的方法，对管道漏油部位进行相应补漏，才能有效发送传输条件，保证运送可靠与安全。通常情况下，传统意义上的修复方式是停产放空和打卡子等，这种方法在施工区域均能使用，但经过实践检验，这类方法虽然从表面看能够有效解决输油管道漏油问题，但自身存在较多的风险。主要表现在，一是停产放空会对周边生态环境产生污染，严重影响到油田正常生产经营工作的开展，企业也会在停产期间不能正常使用管道，而出现一定经济损失；二是打卡子方式并不能从根本上解决漏油问题，只是表面看不漏了，但没有从根本上解决，一些不法分子依然会把卡子卸掉继续盗油，工作效果不良好。针对这种情况，在科技力量的推动下，在线带压焊接补漏技术便应运而生，这种技术较为先进，克服了传统修复方法的弊端，有效的发送了技术漏洞，不仅能够有效解决漏油问题，还能有效降低原油生产成本，减少了检测环节与维护队伍，降低了企业劳动成本的投入，减少了人的劳动强度，这种方法已经得到了企业认可与肯定，在目前成为了对输油管道漏油修补最关键的技术，全面发送了传送环境，保证了安全。
2 输油管道在线带压焊接原理
管道出现漏洞的时候，就需要使用到施焊引流装置在线带压堵漏技术，这类技术较为复杂，能够有效解决管道漏的问题。应用优点是可以在操作时不降低温度、压力及泄漏流量，进而达到焊接在线堵漏总体目标。泄漏介质是一个主要问题，因为其会在操作过程中影响焊接效果，就需要通过特殊装置把泄漏的介质向旁边引开，这样就能为操作带来方便，确保焊接作业安全，那么做好准备工作后，就需要在没有泄漏介质的区域进行作业。经过细致操作，完成漏洞修补，在确认焊接结束后，切断泄漏通道，接上新管道，保证传送进入正常状态，带压密封作用下进行的焊接，能够在正确引流的情况下，通过有效装置对漏点带压堵漏，全面实现管道正常运行。举例说明做法：可以通过对现场的情况了解，查看泄漏部位外部形状，然后设计一个引流装置，多数情况下，为了保证安全，会使用封闭板或封闭盒制作，通过对相应部位案卷有效的可控制闸阀，形成一个独立的引流装置，使漏点位置外移。封闭板或封闭盒和泄漏部位外表面能够紧紧的贴合，处理泄漏部位时，只要把引流装置贴合在泄漏部位，闸阀开启后，泄漏介质就可以沿着引流装置快速引出来，利用引流通道和闸阀比重作用迅速排掉，这时引流装置和泄漏部位周边，就会形成一个安全距离，没有介质外泄，在这个安全区域进行焊接，不会引发事故发生，通过这种手段能够快速修复泄漏部位，最终焊接完毕再关闭闸阀，就能保证密封，实现管道功能的修复，有力的避免了二次破坏造成的更大损失，维护企业与国家利益。
3 焊接前准备工作
要科学合理组织作业，才能保证作业安全，焊接前准备必不可少。一是材料准备，各类焊接操作，需要有用料非常多，需要提前做好准备，保证作业顺利开展，比如油管接箍、胶泥、引流管、密封带和石棉布等一定要准备充足，避免出现操作一半材料不足的现象；二是准备好各项设备，为了保证操作安全，需要提前预测到危险，提前准备好各项救援设备，如灭火器、铁锹、劳保品及消防砂等，有效防止出现突发事件；三是提前切口，可以通过事前调查，在预制区域用气焊将油管接箍切割成马鞍形切口，并与引流管连接，对需要修复的部位进行清理，保证管线保温物质不影响焊接效果。
4 焊接要点要求和注意事项
4.1 技术要求
输油管道内部传送的油介质压力巨大，只有保证管道具有一定壁厚才能承受压力，为了保证传送安全，需要通过科学的计算确认管线壁厚，保证符合传送需求。管线在线带压焊接焊接处实际壁厚需要使用超声波测厚仪测量，得到参考数据。熔池深度为管线管壁融化度，运用H=Km×I来计算。
4.2 注意事项
施焊引流在线带压堵漏时，一定要全面保证安全。一是掌握好壁厚和材质，保证施焊引流操作安全；二要对操作人员进行严格选择，保证专业能力；三要依据石油化工行业规范和标准操作；四要选择合适的工艺性能。
5 结束语
输油管道关系到企业和国家的根本利益，要想解决输油管道泄漏问题，就需要针对实际问题，合理选择正确的技术，才能保证补漏效果，施焊引流在线带压堵漏技术是当前效果较好的技术之一，只有不断创新才能实现推广和运用，全面保证输油管道正常运行。
参考文献
管道焊接技术范文6
关键词：金属管道；焊接工艺；质量控制
焊接技术一般是指在高温条件下，利用焊接材料将两块或两块以上的母材连成一个整体的过程。随着社会的不断发展，城市供暖、供水、燃气、通风、消防等各类型管道的应用越来越普遍，因此，对管道的焊接质量也有严格的要求。焊接质量的高低与选择的焊接方法、焊接工艺等有很大的关系，在焊接作业当中一定要做好对焊接接头、焊缝及其表面的处理，这样才能够保障焊接质量.为此，要严格把控焊接工艺技术，执行相关的验收规范和标准，实现对管道焊接质量的全程控制。
1管道常用的焊接方法
（1）手工电弧焊
由于手工焊的灵活性以及焊接设备要求不高等原因，目前，τ谑彝夤芟叩暮附樱手工电弧焊的工作量仍占40%～50%。
（2）纤维素下向焊接工艺
纤维素下向焊接工艺是国内外普遍采用的一种焊接工艺，应用于包括钢材为x70以下的所有薄壁大口径管道焊接。焊接速度快，根焊性能好，焊缝射线探伤合格率高，经济性优良。
（3）低氢型立下向焊条焊接
该工艺与纤维素下向焊接工艺相比，根焊速度较慢，主要用于气候条件极端恶劣，输送酸性气体及高含硫油气介质，对低温韧性要求较高的管道或者厚壁管的焊接。
（4）立下向纤维素焊条打底焊，CO2气保焊填充面
由于C02焊生产率高、成本低，近年来不断得到推广和应用，但对油气管道焊，要实现全位置焊接，必须在较小的电流范围内，用短路过渡形式完成，而短路过渡方式用于打底焊易出现未焊透等缺陷。因此，采用立下向纤维素焊条打底实现单面焊，背面成型，然后再用效率高的CO2气保焊填充面。
（5）自保护药芯焊丝半自动焊
自保护药芯焊丝半自动焊特别适用于户外有风的场合，它不使用CO2，靠药芯产生的气体保护，抗风性好，可用于管道的高熔敷率的全位置焊。但该方法在打底焊时，焊根易出现未熔合的缺陷。
（6）高性能焊机的CO2气体保护半自动或全自动焊
目前，国外相继生产了对焊接电流和电压波形进行适时控制或对输出特性进行电能控制的高性能电源，林肯公司的STT表面张力过渡焊接技术就属于波形控制的范畴。基于焊接设备性能的提高，使得管道半自动及全自动CO2气保焊得以很好实现，这就大大提高了焊接效率和焊接质量。
此外，在工厂内进行管道焊接也采用自动TIG焊，该方法质量好，但生产效率低。
2管道焊接的质量控制
2.1在执行焊接操作前的准备工作
2.1.1焊接工艺评定
管道焊接施工中各种材质、焊接接头形式的焊接工艺应委托有评定资格的单位进行焊接工艺评定。焊接技术人员应依据设计图纸，有关施工规范及现行标准，根据焊接工艺评定并结合施工现场的实际条件制定切实可行的焊接工艺指导书。施工前对焊工和管工进行技术交底，内容包括焊接材料、工艺参数、焊前预热、层间、后热、热处理的温度和时间、对焊接材料的保管、使用以及无损检测等各项要求。管线编号应在焊接工艺指导书上标明，不同工艺的管线分别编号，相同焊接工艺管线可以写在一个工艺指导书中，注明管线代号，管工按焊接交底制各坡口，现场质检员按此确认坡口、尺寸及组装要求（签字确认），焊工必须严格执行焊接工艺，现场质检员应加强这方面的监督检查，这是保证焊接质量的关键。焊工应进行工序交接，确认破口质量，确保焊接工艺正确实施。
2.1.2焊口的检查与处理
对焊口应该要进行仔细的检查和清理，首先应该要仔细的检查管口形状是不是符合相关的标准，焊件的坡口型式和尺寸应该要符合相关的标准和图纸设计。保持施工表面的清洁，防止鳞状现象的发生。要将焊接表面的油污、磨损等物质清理干净，尤其是坡口内侧，要呈现金属光泽，否则这些都会影响焊接的品质。如果在进行焊接操作的过程中，焊口间隙过小，容易发生根部熔化不佳的情况；如果间隙过大，又会出现烧穿的情形，内部造成焊接瘤。钢管的对口优先选择内对口器组对，其次为外对口器。
2.1.3焊接前的预热处理
按照相关的工艺操作规程对管线焊口进行预热处理，温度要符合技术标准。预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊接中碳钢的主要工艺措施，预热还能改善接头塑性，减小焊后残余应力。预热可以避免焊接过程中出现裂纹以及低温条件下的脆化和裂变。
2.2焊接过程的质量控制
焊接的相关规范。在决定焊缝质量的时候，焊接的过程是非常重要的环节。在焊接的过程当中，焊工在具体操作的时候应该要严格的按照焊接工艺规范当中的焊接参数和作业指导书当中的相关要求来进行，特别需要注意的就是焊接电流的大小应该要控制好。在焊接的过程当中，焊工一定不能够根据自己的习惯来对相关的焊接参数进行修改。
焊缝的成形。在焊接完成之后对焊缝进行检查的时候，有一部分的人认为焊缝的外形尺寸越宽、越高，就表示焊接的质量越好，其实这种认为是比较片面的。其实如果焊缝的尺寸过宽、过高或者高低相差比较大的话，都是属于焊接的一种缺陷。这些缺陷很容易造成管线的局部应力比较集中，焊件的疲劳程度也会降低，从而使得焊接的机械能力降低。所以在焊接的过程当中，焊缝的尺寸大小应该要符合相关的焊接工艺规范。
3焊后检查
在焊接工作完成后，就需要对焊缝进行检查，以确定是否符合要求。首先进行焊缝表面的检查。焊缝的表面检查应该是在无损检测和耐压试验之前进行。在进行焊缝表面检查时，应该采用样块、尺子等相关工具进行测量，按照国家标准进行严格的检验，并如实记录检测结果。符合要求的焊缝表面，应该是光滑、均匀、无凹凸面、裂纹、气孔等。其次，对焊缝进行内部质量检测。无损检测就是对焊缝进行内部质量检测。在进行无损检测时，检验使用的标准、规范必须符合相关施工规范要求和设计要求。无损检测完成后，需要把管道材质、焊口位置、焊工代号、无损检测位置、检测方法等相关资料标注与管道但线图上。同时，检验人员需要对无损检测底片进行检查。如果有返修的焊缝，应该严格按照返修工艺进行准确的焊接，保证焊接质量。
4焊缝返修
对于焊接检查不合格的焊缝需要进行反修，焊缝的返修需要注意以下几点：对于统一焊接，返修的次数不宜超过两次，对于第一次、第二次焊缝返修，必须经过相关焊接工艺人员对焊接进行分析，找出焊接缺陷的原因同时编制返修工艺，并由相关领导审批同意后方能进行焊接；对于返修三次及以上次数的焊接，需要相关工作人员与焊接责任总工程师一起，对焊缝进行仔细研究与分析，编制返修工艺避免再次返修，同时需要项目负责人和焊接责任总工程师同时签字确认。焊缝的返修，需要按照返修工艺进行返修，同时保证焊缝质量。在工程档案中，应该记录返修情况。
